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PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 8 2014—2015学年第一学期 《数字电子技术课程设计》报告 专业班级 姓 名 学 号 开课系室 电工电子学教学中心 设计日期 2014年12月22日～30日 目 录 一、设计任务及原理： 3 二、具体要求 3——5 三、输入输出资源说明：5——6 四、子模块设计：8——19 4.1 分频器模块 :8——9 4.2显示译码器模块9 4.3计数器模块9——10 4.4控制器模块11——12 4.5点阵显示模块12——19 五、仿真测试结果19——23 六、实习总结与讨论23 数字电子技术课程设计题目：交通灯控制电路设计 一、设计任务及原理：交通灯的显示有很多方式，如十字路口、丁字路口等，而对于同一个路口又有很多不同的显示要求，比如十字路口，车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单，而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂。 要完成本实验，首先必须了解交通路灯的燃灭规律。本实验需要用到实验箱上交通灯模块中的发光二极管，即红、黄、绿各四个。依人们的交通常规，“红灯停，绿灯行，黄灯提醒”。其交通灯的燃灭规律为：东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯闪烁，红灯亮（表示左转弯），再延时一段时间后，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯闪烁，红灯亮（表示左转弯），再延时一段时间后，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。 在实验中使用4个七段码管中的任意两个数码管显示时间。东西路和南北路的通车时间均设定为20s（其中，绿灯亮时间为10s，绿灯闪烁时间为5s，黄灯闪烁时间为5s）。数码管的时间总是显示为20、19、18、17……2、1、0、20、19、18……。在显示时间小于等于5秒的时候，通车方向的黄灯闪烁。在东西向绿灯期间，点阵显示自己的姓名；在南北向绿灯期间，点阵显示自己的学号后3位。 扩展要求： 利用一个开关将0-20s扩展为0-30s（30-10s之间绿灯亮，其他与基本要求相同）； 增加交警控制模块：用一个开关切换自动模式（上述情况属于自动模式）和人工模式（交警控制模式）：用4个开关分别实现东西向通行（东西向绿灯亮，南北向红灯亮，没有时间限制），实现南北向通行（南北向绿灯亮，东西向红灯亮，没有时间限制），实现东西向左转弯（东西向绿灯闪烁，东西向红灯亮，南北向红灯亮，没有时间限制），实现南北向通行（南北向绿灯闪烁，南北向红灯亮，东西向红灯亮，没有时间限制）。 二、具体要求： 本课程设计要完成的任务就是设计一个简单的交通灯控制器，交通灯显示用实验箱的交通灯模块和七段码管中的任意两个来显示。系统时钟选择时钟模块的50MHz时钟，黄灯和绿灯闪烁时钟要求为2Hz，七段码管的时间显示为1Hz脉冲，即每1s中递减一次。在东西向绿灯期间，点阵显示自己的姓名；在南北向绿灯期间，点阵显示自己的学号后3位。显示方式：1秒显示一个汉字或者一个数字（汉字和数字均静止不动，即不循环），然后全暗1秒，然后再显示一个汉字或者一个数字，以此类推。 实验箱中用到的数字时钟模块、按键开关、数码管、点阵与FPGA的接口电路，以及数字时钟源、按键开关、数码管、点阵与FPGA的管脚连接在以前的实验中都做了详细说明，这里不再赘述。交通灯模块原理与LED灯模块的电路原理一致，当有高电平输入时LED灯就会被点亮，反之不亮。只是LED发出的光有颜色之分。其与FPGA的管脚连接如下表所示： EDA/SOPC开发平台 交通信号灯模块 R1纵向 D3 R2横向 E3 Y1纵向 D4 Y2横向 E4 G1纵向 D5 G2横向 F3 信号名称 EP2C35 IO接脚 信号名称 EP2C35 IO接脚 EDA/SOPC开发平台 16*16点阵显示模块 C0 P19 R0 L8 C1 P4 R1 J4 C2 R6 R2 H6 C3 R7 R3 H5 C4 R8 R4 H4 C5 J3 R5 H3 C6 W18 R6 G7 C7 R11 R7 G6 C8 U10 R8 P6 C9 U9 R9 P5 C10 U8 R10 P3 C11 R16 R11 N6 C12 R15 R12 N4 C13 R14 R13 N3 C14 J